POIN 1 Gelatinisasi adalah perubahan yang terjadi pada granula pati pada waktu mengalami pembengkakan yang luar biasa dan tidak dapat kembali ke bentuk semula (Winarno, 2002). Gelatinisasi disebut juga sebagai peristiwa koagulasi koloid yang mengakibatkanterperangkapnya air. Gelatin asi tidak dapat kembali kebentuk semula karena terjadinya perubahan struktur granula pada suhu tertentu Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka POIN 2 Proses gelatinasi terjadi apabila granula pati dipanaskan di dalam air, maka energi panas akan menyebabkan ikatan hidrogen terputus, dan air masuk ke dalam granula pati.air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan amilosa dan amilopektin.+er esapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya pembengkakan granula granula akan meningkat sampai batas tertentu sebelum akhirnya granula pati tersebut pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin b kelua r.Prosesmasuknya air ke dalam pati yang menyebabkan granula mengembang dan akhirnya pecah. karena jumlahgugus hidroksil dalam molekul pati sangat besar , maka kemampuanmenyerap air sangatlah besar pula. terjadi peningkatan viskositas disebabkan air yan gdulunya berada di luar granula dan bebas bergerak sebelum suspense dipanaskan, kini sudah berada dalam butir-butir pati dan tidak dapat bergerak bebas lagi.suhu gelatinisasi patimerupakan sifat khas untuk masing masing pati. suhu gelatinisasi ini diawali dengan pembengkakan yang irreversible granula pati dalam air panas dan diakhiri pada waktutelah kehilangan sifat kristalnya (Mc Cready, 1970) McCready, R.M. 1970. Starch and Dextrin. In Method in Food Analysis (M.A Joslyn, ed). Academic Press, New York. Dalam : Muchtadi, T.R. Purwiyatno, dan Basuki, A. 1988. Teknologi Pemasakan Ekstrusi. IPB. Bogor Bahwa pati tergelatinisasi dengan adanya air akan membentuk struktur pasta pati. Pasta pati tersebut akan bercampur dengan granula pati yang belumtergelatinisasi (Hariyadi, 1984) Hariyadi, Slamet. 1984. Dasar-dasar Mikrobiologi II. Jakarta: UI. Press POIN 3 Suhu gelatinisasi tergantung juga pada konsentrasi pati. Makin kental larutan, suhu tersebut makin lambat tercapai, sampai suhu tertentu kekentalan tidak bertambah, bahkan kadang-kadang turun. Konsentrasi terbaik untuk membuat larutan gel adalah konsentrasi 20%, makin tinggi konsentrasinya gel yang terbentuk makin kurang kental dan setelah beberapa saat viskositasnya akan turun. Tiap jenis pati memiliki suhu gelatinisasi yang berbeda-beda antara lain: jagung 620-700C, beras 680-780C, gandum 54,50-640C, kentang 580-660C, dan tapioca 520-640C. Menurut Winarno (1980) pati terdiri atas dua fraksi yang dapat dipisahkan oleh air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin.. Baik amilosa maupun amilopektin disusun oleh monomer α-D-glukosa yang berikatan satu sama lain melalui ikatan glikosidik. Perbedaan antara amilosa dan amilopektin terletak pada pembentukan percabangan pada struktur linearnya, ukuran derajat polimerisasi, ukuran molekul dan pengaturan posisi pada granula pati. Amilosa dan amilopektin berperan dalam menentukan karakteristik fisik, kimia dan fungsional pati. Amilosa berkontribusi terhadap karakteristik gel karena kehadiran amilosa berpengaruh terhadap pembentukan gel (Parker, 2003) Parker R. 2003.Introduction to Food Science. United States of America : Delmar, Thomson Learning Poin 7 4.5 Mekanisme Gelatinisasi Mekanisme gelatinisasi menurut Winarno (2004), bila suspensi pati dalam air dipanaskan, beberapa perubahan selama gelatinisasi dapat diamati. Mula-mula suspensi pati yang keruh seperti susu tiba-tiba mulai menjadi jernih pada suhu tertentu, tergantung jenis pati yang digunakan. Terjadinya translusi larutan pati tersebut diikuti pembengkakan granula. Bila energi kinetik molekul-molekul air menjadi lebih kuat daripada daya tarik-menarik antara molekul pati didalam granula, air dapat masuk ke butir-butir pati. Hal inilah yang menyebabkan bengkaknya granula. Jika suatu suspensi pati di dalam air dipanaskan, air akan terpenetrasi melalui lapisan terluar menuju ke bagian dalam granula sehingga granula akan mulai mengembang. Peristiwa ini terjadi pada saat temperatur mencapai 60°C sampai dengan 85°C. Umumnya besar granula akan mengembang sampai lima kali lipat dari aslinya. Pada saat ukuran granula bertambah, campuran akan menjadi kental. Bila suhu mencapai 85°C, granula pati akan merekah dan isinya akan terdispersi ke dalam air. Molekul-molekul yang berantai panjang akan mulai saling terlepas dan campuran pati-pati akan menjadi lebih kental, membentuk sol suatu sistem hidrokoloid (Fardiaz, et al., 1992). 4.6 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Gelatinisasi Menurut Winarno (2004), faktor-faktor yang mempengaruhi gelatinisasi adalah : pH Pembentukan optimum pada pH 4-7. Bila pH terlalu tinggi, pembentukan gel akan makin cepat tercapai tapi cepat turun lagi. Sedangkan, bila pH terlalu rendah terbentuknya gel lambat daripada pH 4-7, kecepatan pembentukan gel lebih lambat daripada pH 10 tetapi bila pemanasan diteruskan, viskositas tidak berubah. Konsentrasi pati Makin tinggi konsentrasi, gel yang terbentuk makin berkurang kental dan setelah beberapa waktu viskositas akan turun. Suhu Suhu gelatinisasi berbeda-beda tiap jenis pati. Semakin tinggi suhu maka semakin cepat pembentukan gel. Pada kisaran suhu yang menyebabkan 90% butir pati didalam air panas membengkak sedemikian rupa, sehingga tidak kembali ke bentuk semula. Penambahan senyawa lain Senyawa tersebut misalnya gula, penambahan gula juga berpengaruh pada kekentalan. Hal ini mengikat air, sehingga membengkak butir-butir pati terjadi lebih lambat. Winarno, F.G., 2002. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta . 2004. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta POIN 8 Dalam industry pangan, pati banyak digunakan sebagai pengental, penstabil koloid, pembentuk gel, perekat dan agen penahan air (Evans & Haisman, 1997; Godfrey dan West, 1996; Lii et al., 1996). Khusus untuk industri makanan, pati sangat penting untuk pembuatan makanan bayi, kue, pudding, bahan pengental susu, permen jelly, dan pembuatan dekstrin. Properties yang sangat menentukan aplikasi pati di industry adalah sifat fisikokimia dan fungsionalnya. Sedangkan karakteristik utama pati native dari berbagai sumber pati yang memepengaruhi sifat fisikokimia dan fungsional adalah ukuran granula dan struktur molekulnya. Evans, I. D., & Haisman, D. R. 1997. Rheological of gelatinized starch suspensions. Journal of Texture Studies, 28, 253–257. Godfrey, T., & West, S. 1996. Industrial enzymology (2nd ed.). London: MacMillan Press Ltd.. pp. 341–351 Lii, C. Y., Tsai, M. L., & Tseng, K. H. 1996. Effect of amylose content of the rheological properties of rice starch. Cereal Chemistry, 73, 415–420. POIN 7 1. Faktor yang Mempengaruhi Gelatinisasi Gelatinisasi merupakan fenomena kompleks yang bergantung pada jenis pati. konsentrasi pati yang digunakan, suhu pemastaan (pasting), atau suhu awal terjadinya gelatinisasi, ukuran granula pati, presentase amilosa, bobot molekul, dan derajat kristalisasi dari molekul pati di dalam granula, tipe granula, prosedur pemasakan (suhu, pH, waktu, agitasi, metode), dan keberadaan komponen lain (Pomeranz 1985; Moorthy 2004; Swinkels 1985). Menurut Winarno (1992). suhu gelatinisasi tergantung pada konsentrasi pati. Makin kental larutan. suhu tersebut akan semakin lambat tercapai. sampai suhu tertentu kekentalan tidak berubah. bahkan kadangkadang menurun. Selanjutnya menurut Winarno (1992). Pati dengan butir yang lebih besar akan mengembang pada suhu yang lebih rendah daripada butir pati berbutir kecil. Hal ini dikarenakan granula pati yang lebih besar mempunyai ikatan hidrogen intermolekuler yang lebih lemah. Menurut Wurzburg (1968) pemasakan di bawah pH 5 atau di atas pH 7 cenderung menurunkan suhu gelatinisasi dan mempercepat proses pemasakan. Menurut Franco et al. (2002) kondisi asam yang tinggi menyebabkan hidrolisis ikatan glukosida pada zona amorphous granula pati. Hidrolisis ikatan glukosida menyebabkan fragmentasi dan pembentukan dekstrin atau polimer berantai pendek. Hidrolisis molekul pati terjadi pada absorpsi air yang minim pada granula yang mengakibatkan pengenceran pada pasta yang dipanaskan maupun ketidakkompakan struktur pada gel yang dikarenakan pemutusan ikatan hidrogen. Hal ini senada dengan pernyataan Charley (1982) bahwa asam organik seperti asam sitrat, asam malat, dan asam tartarat yang ditambahkan dalam proses dapat membantu pemutusan ikatan hidrogen sehingga menyebabkan menurunnya kekentalan pasta pati. breakdown yang lebih cepat dan menurunnya kekuatan gel. Sementara pada pH yang sangat tinggi seperti yang diutarakan Eliasson dan Gudmundsson (2006) akan terjadi cold gelatinization di mana granula pati akan mengembang pada suhu ruang dan amilosa akan larut. Penambahan sejumlah gula terutama disakarida sukrosa dan laktosa dari susu akan menurunkan viskositas pasta dan firmness dari produk pati yang dipanaskan maupun yang didinginkan. Gula turut menghambat absorpsi air oleh granula sehingga pembengkakan menjadi tidak sempurna. Seperti juga garam. gula akan meningkatkan temperatur gelatinisasi secara signifikan pada konsentrasi di atas 60%. Komposisi kimia lain pada granula pati seperti lemak dan protein juga dapat mempengaruhi proses gelatinisasi. Adanya lemak dan protein yang menutupi atau mengadsorpsi pada permukaan granula pati dapat menyebabkan gangguan pada hidrasi dan viskositas pati. Lemak merupakan penahan air sehingga air tidak dapat mudah berpenetrasi selama proses gelatinisasi. Akibatnya granula pati tidak membengkak sempurna dan amilosa yang keluar menjadi lebih sedikit, sehingga menyebabkan penurunan viskositas pasta pati dan menurunnya kekuatan gel. Sedangkan protein dapat menyelimuti granula pati (membentuk kompleks dengan amilosa) sehingga dapat menghambat pengembangan dan pati menjadi sukar tergelatinisasi (Kilara 2006). Pengaruh kondisi pemasakan seperti agitasi dan temperatur juga turut mempengaruhi proses gelatinisasi. Agitasi atau stirring yang diberikan pada awal maupun selama proses gelatinisasi memberikan pengembangan granula dan memberikan suspensi yang lebih seragam. 13 Namun. pengadukan berlebih setelah gelatinisasi dapat merusak granula sehingga menyebabkan suspensi menjadi encer. Gelatinisasi sempurna terjadi pada suhu hingga 203o F (95oC). walaupun pati memiliki suhu gelatinisasi yang beragam tergantung sumber dan varietas patinya. Lama pemanasan yang berlebihan akan menyebabkan pati menjadi encer yang dikarenakan pergerakan berlebih granula pati yang menyebabkan kerusakan. Jenis panas yang diaplikasikan seperti panas lembab dibutuhkan untuk terjadinya gelatinisasi. Sedangkan panas kering dapat menyebabkan pati terhidrolisis. pembentukan dekstrin. warna coklat. dan aroma „panggang‟. Walaupun demikian, efek pencoklatan tersebut diinginkan dalam produk tertentu (Vaclavik dan Christian 2008). POIN 2 Molekul pati mempunyai beberapa gugus hidrofilik yang dapat menyerap air. Bagian yang bersifat amorf dapat menyerap air dingin hingga 30%. Sedangkan apabila pati dipanaskan hal ini dapat meningkatkan daya serap air pati hingga 60%. Penyerapan air ini akan menyebabkan pecahnya ikatan hydrogen penyusun pati yang bersifat amorf. Pada awalnya perubahan volume dan penyerapan air masih bersifat reversible. Namun demikian, pada suhu tertentu, pecahnya bagian amorf ini akan diikuti dengan pecahnya granula. Suhu dimana granula pati pecah ini akan disebut suhu gelatinisasi. Apabila suhu gelatinisasi sudah tercapai maka proses perubahannya tidak reversible (Fennema, 1996). Secara fisik, perubahan selama terjadinya proses gelatinisasi ini dapat dilihat secara kasat mata.
